تولید محصولات پلاستیکی به روش‌های مختلفی امکان پذیر است که یکی از روش‌های کاربردی، فرآیند قالب گیری چرخشی شناخته می‌شود. در واقع با استفاده از این روش می‌توان پلاستیک‌های توخالی و به حالت استوانه‌ای تولید کرد که میزان ضایعات کمتری نسبت به سایر روش‌ها دارد. معمولا برای تولید اشکال پیچیده پلاستیکی از این روش استفاده می‌شود که مزایا بسیاری به همراه دارد. همراه ما باشید تا در این مقاله با فرآیند قالب گیری چرخشی آشنا شویم.
شرح کلی فرآیند قالب گیری چرخشی
در فرآیند قالب گیری چرخشی، قالب گیری با استفاده از قالب فلزی ضخامت کم انجام می‌شود. این قالب از دو قطعه ساخته شده است که حول محور عمودی می‌چرخند. مواد اولیه به صورت پودر پلیمری بعد از اندازه گیری دقیق وارد این قالب می‌شوند. سپس قالب با دریافت حرارت و چرخش حول محور عمودی باعث ذوب مواد درون آن می‌شود. در تولید محصولات پلاستیکی با روش قالب گیری دورانی از انواع ترموپلاستیک‌ها استفاده می‌شود که در نهایت می‌توان به قطعات با اشکال توخالی و پیچیده دست یافت. همچنین این روش به دلیل کنترل ضخامت دیواره محصولات تولیدی، می‌تواند روش مناسبی برای تولید قطعات با ضخامت کم باشد. قالب گیری دورانی روشی برای تولید قطعات بزرگتر با ضخامت‌های زیاد تا 4 متر نیز شناخته می‌شود که سطح بیرونی قطعه مشابه با سطح داخلی قالب شکل می‌گیرد. به طور کلی این روش با تولید ضایعات کم و هزینه اجرایی پایین، کمک زیادی به تولید گستره وسیعی از محصولات پلاستیکی می‌کند.
مراحل مختلف قالب گیری دورانی
قالب گیری دورانی یکی از روش‌های معروف برای تولید قطعات پلاستیکی توخالی و پیچیده است که عوامل مختلفی چون زمان قالب گیری، روش سرد کردن، سرعت چرخش قالب و… بر روی فرآیند آن تاثیر دارد. برای تولید محصولات پلاستیکی با فرآیند قالب گیری چرخشی معمولا از مواد اولیه پودری استفاده می‌شود که در طی 4 مرحله زیر به محصول پلاستیکی موردنظر تبدیل می‌شود.
- پرکردن قالب: در این مرحله به واسطه انتقال پودر پلیمری، قالب‌ها تغذیه می‌شوند که معمولا مواد پلیمری اولیه از گریدهای سنگین پلی اتیلن هستند.
- حرارت دهی: بعد از تغذیه قالب، نوبت به ذوب کردن مواد اولیه می‌رسد. طی این مرحله قالب بسته شده و با گرفتن حرارت حول دو محور عمود بر هم می‌چرخد.
- سرد کردن: چرخش قالب و نیروی گریز از مرکز به ته نشین شدن مواد روی دیواره‌های قالب کمک می‌کند. در این حالت با اعمال سرما به وسیله سیستم خنک کننده، مواد مذاب شکل گرفته و قالب برداشته می‌شود.
- تخلیه محصول: زمانی که قالب جدا شود، ماده پلیمری با ضخامت مورد نیاز در اختیار قرار می‌گیرد. ضخامت محصول تولیدی با میزان پودر موجود در هر قالب کنترل می‌شود.
تفاوت این روش تولید محصول پلاستیکی با روش‌های دیگر را می‌توان در مواردی چون نوع چرخش، قالب‌های استفاده شده، نوع مواد اولیه و روش ذوب آن مشاهده کرد که معمولا در این روش از رزین و قالب‌های ارزان‌تر استفاده می‌شود.
مزایا و معایب فرآیند قالب گیری چرخشی
همانطور که پیشتر اشاره شد، فرآیند قالب گیری چرخشی نسبت به روش‌های دیگر تولید محصولات پلاستیکی، از مزایا منحصر به فردی برخوردار است که استفاده از این روش را به صرفه تر می‌کند. علاوه بر این مزایا، محدودیت‌ها و معایبی نیز وجود دارد که در مقابل با مزایا آن، تاثیر کمتری بر فرآیند کلی تولید محصول می‌گذارد.
مزایا قالب گیری چرخشی
- هزینه پایین قالب و قطعات دیگر دستگاه
- عدم نیاز به تجهیزات ثانویه
- کنترل ضخامت دیواره
- مقدار کم ضایعات
- امکان ساخت قطعات پلاستیکی توخالی
- خطا کم در یکنواختی قطعات
- شکل دهی قطعات با جزئیات و دقت بالا
- عدم استفاده از فشار در مراحل مختلف تولیدی
- امکان قالب گیری مواد پلاستیکی حاوی مواد فلزی
- امکان قالب گیری چند محصول مشابه با رنگ‌های متنوع
این روش امکان تعویض راحت قالب در کوتاه ترین زمان را می‌دهد و به دلیل تجهیزات ارزان قیمت و کم بودن ضایعات قطعات تولید شده، روشی مقرون به صرفه برای تولید محصولات پلاستیکی شناخته می‌شود.
معایب قالب گیری دورانی
- زمان طولانی تولید
- محدودیت انتخاب مواد اولیه
- هزینه بالا مواد اولیه
- دشواری تهیه مواد اولیه ریزدانه و پودری
کاربرد روش فرآیند قالب گیری چرخشی
مزایا تولید محصولات پلاستیکی با قالب گیری دورانی به قدری زیاد است که می‌توان این روش را برای تولید هر نوع محصول پلاستیکی استفاده کرد. اما به طور عمومی از کاربردهای فرآیند قالب گیری چرخشی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- تولید مخازن ذخیره سازی
- انواع قطعات صنعتی
- اسباب بازی با قطعات بزرگ و کوچک
- مانکن‌های فروشگاهی
- تجهیزات ورزشی
- تختخواب و مبلمان
- محصولات پزشکی
- و به طور کلی هر نوع ابزار پلاستیکی با شکل‌های هندسی متفاوت
نکات مهم در قالب گیری دورانی
روش فرآیند قالب گیری چرخشی طی مراحل مختلفی صورت می‌گیرد که بهتر است برای افزایش کیفیت عملکرد هر مرحله، به نکات زیر توجه شود.
مقدار پودر وارد شده به قالب باید با وزن مشخص باشد تا ضخامت محصول تولیدی کنترل شود.
یکی از مراحل مهم تولید محصول به روش قالب گیری دورانی، خنک کردن مواد درون قالب است. هرچه خنک سازی مواد با سرعت بیشتری انجام شود، کیفیت تولید بالاتر می‌رود. البته باید استانداردهای کافی رعایت شود تا مشکل ساختاری برای قطعات ایجاد نشود.
بهتر است برای خنک سازی قالب، ابتدا هوای خنک جریان یابد و سپس با استفاده از آب پاشی سرما کافی به مواد منتقل شود.
به طور کلی برای تولید به روش قالب گیری دورانی از مواد اولیه نایلون، پلی کربنات، پلی استایرن و… استفاده می شود که تحت فشار کم شکل می‌گیرند.
جمع بندی
فرآیند قالب گیری چرخشی یکی از روش‌های تولید محصولات پلاستیکی است که با تجهیزات ارزان قیمت و ضایعات تولیدی کمتر، امروزه برای تولید محصولات زیادی کاربرد دارد. به طور تخصصی می‌توان از این دستگاه برای تولید محصولات توخالی و استوانه‌ای استفاده کرد. اما به دلیل بالا بودن مزایا، این روش جایگزین بسیاری از روش‌های دیگر شده است. ما در این مقاله به طور کلی با این روش تولید آشنا شدیم و سعی کرده‌ایم با بررسی مراحل قالب گیری دورانی و مزایا آن، به شما در دریافت اطلاعات کافی از این روش تولید محصولات پلاستیکی کمک کنیم. جهت آشنایی با روش های تولید مواد پلیمری به مقاله مربوطه مراجعه فرمایید.